[其他]鐵基粉末冶金制品燒結(jié)-滲硼一體化工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108780
• 申請日: 1986-12-23
• 公開（公告）號: CN86108780B
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳嘉權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: C23C8/70
• 分類號: C23C8/70
• 代理公司: 廣西壯族自治區(qū)專利服務(wù)中心
• 代理人: 柯濤,陸忠蘭

本發(fā)明屬于金屬化學(xué)熱處理技術(shù)領(lǐng)域。用于處理鐵基粉末冶金制品及其它可滲硼的粉末冶金件。

粉末冶金制品較鋼鐵零件相比，成本低、工藝簡單，已在許多工業(yè)部門應(yīng)用，但鐵基粉末冶金件，特別是鐵碳系，由于成分和密度等原因，強(qiáng)度、硬度較低、耐磨性較差，限制了它的應(yīng)用范圍。滲硼可以提高粉末冶金件的耐磨性、耐腐性和耐熱性。但目前國內(nèi)外都是采用先燒結(jié)（或復(fù)壓復(fù)燒）成制品、再加熱滲硼，分兩個(gè)工序的工藝。該工藝工時(shí)長、耗能多、投資大，不利于廣泛推廣應(yīng)用。

1983年10月我國學(xué)者姜仲碩發(fā)表于《金屬熱處理》期刊上的一篇題為“鋼質(zhì)硬質(zhì)合金滲硼”的文獻(xiàn)，介紹的滲硼工藝是在燒結(jié)后進(jìn)行的。

本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種把燒結(jié)（或復(fù)壓復(fù)燒）與滲硼合并為一個(gè)工序的一體化滲硼工藝，從而降低成本，節(jié)省工時(shí)，減少能耗、擴(kuò)大粉末冶金制品的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明采用膏劑滲硼法，同時(shí)使用粘貼法，做法是：將滲膏涂敷在布或紙上，涂敷應(yīng)均勻，厚度為1～2mm，把滲膏層剪成與需處理的零件表面尺寸形狀相應(yīng)大小，貼在處理工件表面上，經(jīng)低溫烘干后，裝入處理密封罐內(nèi)，入爐加熱處理，加熱規(guī)范為1100℃×2h→900℃×2h無需提供保護(hù)氣氛，為獲得韌性滲層，可改變加熱規(guī)范，使?jié)B層共晶化。

本發(fā)明把燒結(jié)與滲硼合并為一個(gè)工序，與原有技術(shù)相比，能節(jié)省工時(shí)，減少能耗。并可沿用原有設(shè)備，從而減少投資，降低零件成本。本發(fā)明用粘貼法，與原來的噴涂法和涂刷法比較，具有施工方便、設(shè)備簡單、厚度均勻、節(jié)約滲劑等優(yōu)點(diǎn)。原有滲硼工藝在處理時(shí)需用一煤氣爐，將煤氣通入處理罐內(nèi)使之造成保護(hù)氣氛，而新工藝不需保護(hù)氣氛，因而可減少設(shè)備、節(jié)約燃料。因此本發(fā)明可克服原有技術(shù)的缺點(diǎn)，使粉末冶金制品得到廣泛的應(yīng)用。

實(shí)施例：

取適量B₄C為供硼劑，Na₂CO₃為活化劑，兩者均勻混合后，加入適量粘結(jié)劑，攪拌成滲膏，然后將滲膏涂敷在布上，以南寧粉末冶金廠壓制的195s氣門導(dǎo)管為樣品，其配料成分為98%Fe加2%C，密度是6.3克/cm²，將滲膏層按該工件表面形狀剪下并粘貼在滲件表面，低溫烘干后，裝入處理罐，罐用耐火泥密封，再入爐加熱至1100℃左右，然后保溫2小時(shí)左右，再降至900℃左右，最后根據(jù)所需滲硼層的厚度決定保溫時(shí)間，兩者成正比，保溫結(jié)束，出爐空冷。處理后零件表面粘結(jié)有少量殘?jiān)p擦即去。滲件表面光滑、呈深灰色。

對用新工藝燒結(jié)-滲硼后的195s氣門導(dǎo)管樣品，進(jìn)行了金相組織觀察、滲層成分分析、滲硼層的顯微硬度、磨損特性、壓潰強(qiáng)度等物理、化學(xué)性能指標(biāo)測定。結(jié)果為滲層與基體的界面較平坦、呈微小凹凸、無明顯梳齒狀;滲層厚度在120～190微米間，基體組織為珠光體和鐵素體，珠光體量在70%以上;滲層由單相Fe₂B組成。滲硼樣品進(jìn)行30分鐘耐磨試驗(yàn)，未滲硼與滲硼試樣失重之比值為138。滲硼樣品徑向壓潰強(qiáng)度大于300MN/m²，上述測試結(jié)果表明，本發(fā)明提供的滲硼-燒結(jié)一體化工藝，生產(chǎn)上完全可行、滲硼層的物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，硬度高（HV1200～1720）耐磨性好。